KR101118668B1 - 광대역 무선통신시스템에서 채널 추정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

광대역 무선 통신시스템에서 존 부스팅(Zone Boosting)된 채널을 추정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 수신신호의 각 영역의 부스팅 여부를 판단하여 부스팅 계수를 결정하는 부스팅 확인기와, 상기 부스팅 확인기의 제어를 통해 상기 각 영역의 부스팅 여부에 따라 채널 추정 값의 부스팅 값을 보상하기 위한 부스팅 계수를 선택하는 부스팅 계수 선택기와, 상기 채널 추정 값과 상기 부스팅 계수를 곱하여 상기 채널 추정 값의 부스팅 값을 보상해주는 곱셈기를 포함하여, 채널 추정 시 이득과 부스팅된 신호의 전력을 정규화 시킴으로서 채널 추정기 내부 연산에서 사용되는 최대 비트의 크기를 늘릴 필요가 없어지는 이점이 있다.

존 부스팅(Zone Boosting), 채널 추정, 보간법, FCH(Frame Control Header)

Description

광대역 무선통신시스템에서 채널 추정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CHANNEL ESTIMATION OF BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 IEEE 802. 16 d/e 규격의 OFDMA 시스템의 프레임 구조를 도시하는 도면,

도 2는 종래 기술에 따른 채널을 추정하는 블록 구성을 도시하는 도면,

도 3은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 존 부스팅이 적용되는 다운링크의 채널 추정 장치를 도시하는 도면,

도 4는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 존 부스팅이 적용되는 다운링크의 채널 추정 절차를 도시하는 도면,

도 5는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 존 부스팅이 적용되는 다운링크의 채널 추정 장치를 도시하는 도면, 및

도 6은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 존 부스팅이 적용되는 다운링크의 채널 추정 절차를 도시하는 도면.

본 발명은 광대역 무선 통신시스템에서 채널 추정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 상기 광대역 무선 통신시스템에서 파일럿(Pilot) 배치 및 존 부스팅(Zone Boosting)에 따른 채널 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.

오늘날 고속의 이동통신을 위해서 많은 무선통신 기술들이 후보로 제안되고 있으며, 이 중에서 상기 OFDM 기법은 현재 가장 유력한 차세대 무선통신의 후보 기술로 인정받고 있다.

IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16의 규격제정그룹(Working group)중 무선통신 규격으로 대표되는 것은 802.16d, 802.16e 이며, 상기 두 규격은 다시 싱글캐리어(Single Carrier), OFDM, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 규격으로 나누어진다.

상기 규격들 중 802.16d/e의 OFDMA 규격에서는 전송해야하는 디지털 비트 정보를 효과적으로 수신단에 전달하기 위하여 시간-주파수 자원을 이용한 하향링크와 상향링크의 프레임 구조 및 여러 무선채널 상황을 고려한 프레임 내의 무선 채널할당에 대해 정의하고 있다.

도 1은 IEEE 802. 16 d/e 규격의 OFDMA 시스템의 프레임 구조를 도시하고 있다. 이하 설명에서 개념적인 주파수 및 시간영역에서 데이터 단위를 각각 서브채널(Sub-channel)과 심볼(Symbol)로 나타낸다. 또한, 세로축은 주파수 자원단위인 서브채널이며, 가로축은 시간의 자원단위인 OFDM 심볼이다. 이하 설명에서는 순방향에서의 프레임만을 고려하며, DL-Burst1은 FUSC로 DL-Burst2는 PUSC로 가정한다.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 OFDMA의 프레임은 프리앰블(Preamble), FCH(Frame Control Header), DL(Down Link)-MAP, UL(Up Link)-MAP, DL-Burst로 구성된다.

상기 프리앰블은 사용자들에게 시간 및 주파수 동기를 맞추고, 셀 정보 획득을 위해 사용되며, 상기 FCH는 상기 DL-MAP을 복조(Decoding)하기 위한 정보와 존부스팅 여부를 나타내는 정보를 담고 있다. 상기 DL-MAP은 기지국에서 보내고자 하는 실질적인 정보 데이터가 들어 있는 상기 DL-Burst 들이 어느 사용자의 데이터인지, 프레임 내에서 위치는 어디인지를 알려주는 정보를 포함한다.

상기 DL-Burst 하나를 구성하기 위해서는 최소 하나 이상의 서브채널과 최소 하나 이상의 심볼로 이루어지는데, 상기 하나의 논리적인 서브채널을 구성하기 위해서는 실제 물리적인 서브캐리어를 서브채널에 맵핑(Mapping)하는 것을 서브채널할당(sub-channel allocation)이라고 한다. 상기 802.16 OFDMA 규격에는 FUSC(Full Usage Sub-Carrier), PUSC(Partial Usage Sub-Carrier)등의 서브채널할당 기법으로 대표되는 다이버시티(Diversity) 서브채널할당 기법과 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 서브채널할당 기법이 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 채널을 추정하는 블록 구성을 도시하고 있다.

상기 도 2를 참조하면, 수신기의 수신신호를 FFT(Fast Fourier Transform)연산으로 주파수 영역의 서브캐리어에서 수신되는 정보를 추출해낸다. 상기 추출된 정보는 먼저 최소 제곱 추정기(Least Square Estimation : 이하 LS 추정기라 칭함)(201)로 제공하여 상기 LS추정기(201)에서 상기 추출된 정보 중 파일럿 값을 이용 하여 채널을 추정한 후, 순차적으로 시간 영역 보간기(203), 주파수 영역 보간기(205)를 거치면서 시간 영역과 주파수영역에서 보간법을 이용하여 채널을 추정한다. 여기서, 상기 도 2는 상기 시간 영역 보간기(203)와 주파수 영역 보간기(205)를 구별하여 수행하는 1-D 추정방식을 적용한 것이나, 상기 시간 영역과 주파수 영역의 보간을 동시에 시행하는 2-D 추정방식도 적용할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 상기 IEEE 802. 16d/e에서 존 부스팅(Zone Boosting) 구성을 추가하였는데, 상기 존 부스팅은, 상기 프레임에서 전체 서브 캐리어들을 사용하지 않을 경우, 사용되는 서브캐리어들(데이터 서브캐리어와 파일럿 서브캐리어)의 전력을 부스팅시켜 전체 전력과 동일하게 사용하여 전송 전력 효율을 최대화하기 위함이다. 여기서, 각 밴드(Band)별로 상기 서브캐리어를 나누어 사용하는 존인 경우에 인접한 서브 캐리어들끼리 서로 간섭을 발생하지 않으므로 상기 전송 전력효율을 최대화 할 수 있다.

하지만 상기 도 2와 같은 구성을 갖는 채널 추정기에서는 상기 존 부스팅에 필요한 제어를 고려하지 않기 때문에 상기 존 부스팅이 적용되는 프레임이 사용될 경우, 실제 전력과 존 부스팅된 채널의 전력이 차이가 발생하므로 상기 채널 추정 성능이 부적합하여 올바른 정보를 수신할 수 없다. 즉, 시간 영역의 보간이나 2-D추정성능을 적용할 경우 상기 존 부스팅이 적용된 존의 채널 값을 이용하면, 상기 존간 추정된 채널 값의 레벨 기준이 서로 다르기 때문에 상기 채널 추정이 부적합해지는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선 통신시스템에서 추가된 존 부스팅 옵션에서도 일관된 채널 추정 성능을 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 광대역 무선 통신시스템에서 추가된 존 부스팅 옵션에서도 종래의 채널 추정기의 최소의 구조 변경으로 일관된 채널 추정 성능을 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1견지에 따르면, 광대역 무선 통신시스템에서 채널 추정 장치는, 상기 수신신호의 각 영역의 부스팅 여부를 판단하여 부스팅 계수를 결정하는 부스팅 확인기와, 상기 부스팅 확인기의 제어를 통해 상기 각 영역의 부스팅 여부에 따라 채널 추정 값의 부스팅 값을 보상하기 위한 부스팅 계수를 선택하는 부스팅 계수 선택기와, 상기 채널 추정 값과 상기 부스팅 계수를 곱하여 상기 채널 추정 값의 부스팅 값을 보상해주는 곱셈기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2견지에 따르면, 광대역 무선 통신시스템에서 채널 추정 장치는, 이전 채널의 추정된 채널 값을 저장하는 보간 버퍼와, 각 영역의 부스팅 여부를 판단하여 부스팅 계수를 결정하는 부스팅 확인기와, 상기 부스팅 확인기의 제어를 통해 제어 정보를 포함하는 영역의 부스팅 여부에 따라 상기 보간 버퍼에 저장된 채널 추정 값의 부스팅 값을 보상하기 위한 부스팅 계수를 선택하는 제 1 부스팅 계수 선택기와, 상기 부스팅 확인기의 제어를 통해 트래픽 정보를 포함하는 영역의 부스팅 여부에 따라 수신신호의 부스팅 값을 보상하기 위한 부스팅 계수를 선 택하는 제 2 부스팅 계수 선택기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3견지에 따르면, 광대역 무선 통신시스템에서 채널 추정 방법은, 수신신호의 특정 영역의 부스팅 여부를 판단하는 과정과, 상기 특정영역이 부스팅된 경우, 상기 특정 영역의 주파수 재사용 계수(Frequency Reuse Factor)의 역수를 이용하여 상기 수신신호의 부스팅된 값을 보상하는 과정과, 상기 부스팅 값이 보상된 신호의 파일럿을 이용하여 채널 추정을 수행하는 과정과, 상기 추정된 채널 값을 버퍼에 저장하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 4견지에 따르면, 광대역 무선 통신시스템에서 채널 추정 방법은, 수신신호의 파일럿을 이용하여 채널을 추정하고 시간 및 주파수 영역으로 보간법을 수행하는 과정과, 상기 수신신호의 특정 영역의 부스팅 여부를 판단하는 과정과, 상기 영역이 부스팅된 경우, 상기 채널의 주파수 재사용 계수(Frequency Reuse Factor)의 역수를 이용하여 상기 추정된 채널 값의 부스팅된 값을 보상하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하 본 발명에서는 광대역 무선 통신 시스템에서 존 부스팅(Zone Boosting) 을 고려한 채널을 추정하기 위한 기술에 대해 설명할 것이다. 다시 말해, 상기 존 부스팅을 고려한 채널 추정에서, 수신신호의 부스팅 여부 및 상기 부스팅 정도를 파악하여 부스팅 계수를 결정하는 존 부스팅 확인블록을 추가하여 상기 수신신호의 존 부스팅을 고려하여 채널 추정을 수행하는 기술에 대해 설명할 것이다. 이하 설명에서는 채널 추정을 시간 및 주파수 영역으로 구별하여 수행하는 1-D 보간법을 예를 들어 설명하지만, 시간 및 주파수 영역을 구별하지 않고 한 연산 블록에서 수행하는 2-D 보간법인 경우에도 동일하게 적용된다. 여기서, 상기 부스팅 계수는 존의 부스팅을 보상해주기 위한 것으로 상기 존의 주파수 재사용 계수의 역수를 사용한다.

도 3은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 존 부스팅이 적용되는 다운링크의 채널 추정 장치를 도시하고 있다. 이하 설명은 인접 존의 채널 추정 정보를 이용하여 채널 추정값을 산출하는 것을 예를 들어 설명한다. 또한, 상기 프레임의 프리앰블 이후의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼에는 제어정보(FCH와 DL-MAP)만 위치하는 것으로 가정하며, 첫 번째 존이라 칭한다. 상기 첫 번째 존 이후 영역은 트래픽(Traffic) 정보를 포함하므로 트래픽 존이라 칭한다.

상기 도 3에 도시된 바와 같이 존 부스팅을 고려한 채널 추정기는, FFT(301), 최소 제곱 추정기(Least Square Estimation : 이하 LS 추정기라 칭함)(303), 시간 영역보간기(305), 주파수 영역보간기(307), 채널 추정 버퍼(309), 존 부스팅 확인기(311), MUX(313, 315), 및 곱셈기(317)로 구성된다.

먼저 수신신호가 상기 FFT(301)에서 주파수 영역의 신호로 변환되어 상기 곱 셈기(317)로 전송되면, 상기 곱셈기(317)는 상기 제 1 MUX(313)로부터 부스팅 계수를 제공받아 상기 FFT(301)의 출력신호의 부스팅된 값을 보상하여 상기 LS 추정기(303)에 제공된다.

상기 LS추정기(303)는 상기 곱셈기(317)로부터 상기 부스팅이 보상된 신호를 제공받아, 상기 신호에 포함된 파일럿 값을 이용하여 상기 수신신호의 채널을 추정한 후, 시간 영역 보간기(305)와 주파수 영역 보간기(307)에서 순차적으로 상기 파일럿을 이용하여 추정된 채널 값을 시간영역 및 주파수 영역으로 보간법을 수행한다. 미 도시되었지만, 상기 시간영역 보간기(305)에는 보간 버퍼가 포함된다. 상기 보간 버퍼는 이전 채널 추정값을 저장하여, 상기 채널 추정값을 이용하여 시간 영역의 보간을 수행한다.

이후, 상기 시간 영역 및 주파수 영역에서 보간법을 수행한 채널 추정값은, 상기 채널 추정 버퍼(309)에 저장된다.

상기 존 부스팅 확인기(311)는 상기 수신신호의 부스팅 여부 및 상기 부스팅 계수를 결정하여 상기 MUX(313, 315)에 제공한다. 여기서, 상기 수신신호의 부스팅 여부는, 프레임의 첫번째 존의 경우, FCH(Frame Control Header) 내의 주파수 재사용 계수를 표시하는 사용된 서브채널 비트맵 필드(Used Subchannel Bitmap field)를 통해 확인하고, 상기 FCH 및 DL-MAP 이후 존의 경우에는, 상기 DL-MAP의 STC_zone_IE에서 확인한다.

이때, 상기 존 부스팅 확인기(311)는 상기 프레임에서 상기 첫 번째 존의 부스팅 여부에 따라 상기 제 2 MUX(315)를 제어하는데 상기 첫 번째 존이 부스팅되지 않았으면, 상기 제 2 MUX(315)는 1을 선택하여 상기 시간 영역 보간기(305)에 제공한다. 만일, 상기 첫 번째 존이 부스팅되었으면, 상기 제 2 MUX(315)는 상기 첫 번째존의 부스팅정도에 따른 부스팅 계수를 선택하여 상기 시간 영역 보간기(305)에 제공한다.

또한, 상기 존 부스팅 확인기(311)는 상기 트래픽 존의 부스팅 여부에 따라 상기 제 1 MUX(313)를 제어하는데 상기 트래픽 존이 부스팅되지 않았으면, 상기 제 1 MUX(313)은 1을 선택하여 상기 곱셉기(317)에 제공한다. 만일, 상기 트래픽 존이 부스팅되었으면, 상기 제 1 MUX(313)는 상기 트래픽 존의 부스팅 정도에 따른 부스팅 계수를 선택하여 상기 곱셉기(317)에 제공한다. 여기서, 상기 트래픽 존의 부스팅정도에 따른 계수의 결정은, 상기 존의 전력이 K만큼 부스팅되었으면, 상기 부스팅 계수는

로 선택된다. 예를 들어, 전체 서브 캐리어의 1/3만 사용할 경우 상기 K는 3이므로 상기 부스팅 계수는

으로 결정된다. 여기서, 상기 K는 주파수의 재사용 계수(Frequency Reuse Factor)이다.

도 4는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 존 부스팅이 적용되는 다운링크의 채널 추정 절차를 도시하고 있다. 이하 설명은, 상기 도 3의 구성을 갖는 채널 추정기의 동작을 나타내며, 상기 프레임의 프리앰블 이후의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼에는 제어정보(FCH와 DL-MAP)만 위치하는 것으로 가정하며, 첫 번째 존이라 칭한다. 또한, 상기 첫 번째 존 이후 영역은 트래픽(Traffic) 정보를 포함하므로 트래픽 존이라 칭한다.

먼저 도 4를 참조하면, 수신기는 401단계에서 수신신호의 프리앰블에서 채널 값을 추정한 후, 상기 수신기는 403단계로 진행하여 첫 번째 존의 존 부스팅 여부를 판단한다. 여기서, 상기 첫 번째 존의 부스팅여부의 판단은, 상기 프리앰블에서 추정된 채널 값을 상기 FCH(Frame Control Header)가 위치한 첫 번째 존의 채널로 가정하여 상기 FCH를 복호(decoding)한다. 상기 복호된 FCH의 사용된 서브채널 비트맵 필드(Used Subchannel Bitmap field)에서 상기 첫 번째 존(FCH 및 DL-MAP이 위치하는 심볼 구간)의 존 부스팅여부 및 상기 부스팅 정도를 판단할 수 있다. 또한 상기 FCH 및 DL-MAP은 QPSK 변조로 한정되어 있으므로, 부스팅 전력을 정규화해 주는 연산이 큰 영향을 주지 않는다.

상기 첫 번째 존이 부스팅되지 않았으면, 상기 수신기는 409단계로 진행한다. 여기서, 상기 첫 번째 존이 부스팅되지 않았으면, 상기 도 3의 제 2 MUX(315)에서 상기 첫 번째 존의 부스팅 계수로 1을 선택하므로, 상기 시간영역 보간기(305)내의 보간 버퍼에 저장된 채널 정보의 변화가 없다.

만일, 상기 첫 번째 존이 부스팅되었으면, 상기 수신기는 405단계로 진행하여 상기 도 3의 제 2 MUX(315)에서 상기 첫 번째 존의 주파수 재사용 계수에 대한 역수 즉, 부스팅 계수를 산출하여, 상기 산출된 부스팅 계수를 이용하여 상기 시간 영역 보간기(305)내의 보간 버퍼에 저장된 상기 첫 번째 존의 채널 정보의 부스팅된 값을 보상한다. 여기서, 상기 첫 번째 존의 채널 추정값, 즉 상기 프리앰블의 채널 추정값을 인접 존에서의 추정된 채널 값과 동일한 레벨로 맞추어 보간법을 수행하기 위하여 상기 부스팅된 값을 보상한다.

상기 첫 번째 존의 채널 추정값의 부스팅된 값이 보상된 후, 상기 수신기는 407단계로 진행하여 상기 보상된 채널 추정값을 상기 시간영역 보간기(305)내의 버퍼에 저장한다.

이후, 상기 수신기는 상기 409단계로 진행하여 상기 복호된 DL-MAP의 STC_zone_IE에서 상기 트래픽 존의 부스팅 여부를 확인하여, 상기 트래픽 존이 부스팅되지 않았으면 상기 수신기는 413단계로 진행한다. 여기서, 상기 트래픽 존이 부스팅되지 않았으면, 상기 도 3의 제 1 MUX(313)에서 상기 트래픽 존의 부스팅 계수를 1로 설정하여 상기 곱셈기(317)로 전송하므로 상기 트래픽 존의 수신신호는 변화가 없다. 여기서, 상기 수신신호는 FFT(Fast Fourier Transform)을 거쳐 주파수 영역의 신호로 변환된 신호이다.

만일, 상기 트래픽 존이 부스팅 되었으면, 상기 수신기는 411단계로 진행하여 상기 도 3의 제 1 MUX(313)에서 상기 트래픽 존의 주파수 재사용 계수에 대한 역수 즉, 부스팅 계수를 상기 곱셈기(317)에 제공하여 상기 트래픽 존의 수신신호의 부스팅 된 값을 보상한다.

이후, 상기 수신기는 상기 413단계로 진행하여 상기 보상된 수신신호의 파일럿을 이용하여 채널을 추정한 후, 상기 수신기는 415단계로 진행하여 상기 파일럿을 이용하여 추정된 채널값을 상기 시간영역 보간기(305)내의 버퍼에 저장한다.

상기 추정된 채널값을 상기 버퍼에 저장한 후, 상기 수신기는 417단계로 진행하여 상기 버퍼에 저장되어 있는 이전 존의 채널 추정값(예 : 부스팅값을 보상한 첫 번째 존의 채널 추정값)을 이용하여 상기 트래픽 존의 채널 추정값을 시간 및 주파수 영역으로 순차적으로 보간을 수행한다. 이후 상기 수신기는 419단계로 진행하여 상기 시간 및 주파수 영역의 보간법으로 추정된 채널 추정값을 상기 채널 추정 버퍼(309)에 저장한후, 본 알고리즘을 종료한다.

도 5는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 존 부스팅이 적용되는 다운링크의 채널 추정 장치를 도시하고 있다. 이하 설명은 인접 존의 채널 추정 정보를 이용하지 않고 채널 추정값을 산출하는 것을 예를 들어 설명한다. 또한, ㅍ상기 프레임의 프리앰블 이후의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼에는 제어정보(FCH와 DL-MAP)만 위치하는 것으로 가정하며, 첫 번째 존이라 칭한다. 상기 첫 번째 존 이후 영역은 트래픽(Traffic) 정보를 포함하므로 트래픽 존이라 칭한다.

상기 도 5에 도시된 바와 같이 존 부스팅을 고려한 채널 추정기는, FFT(501), 최소 제곱 추정기(Least Square Estimation : 이하 LS 추정기라 칭함)(503), 시간 영역보간기(505), 주파수 영역보간기(507), 채널 추정 버퍼(509), 존 부스팅 확인기(511), MUX(513), 및 곱셈기(515)로 구성된다.

상기 FFT(501), LS추정기(503), 시간 영역 보간기(505), 주파수 영역보간기(507), 채널 추정 버퍼(509)는 상기 도 3의 FFT(301), LS추정기(303), 시간 영역 보간기(305), 주파수 영역보간기(307), 채널 추정 버퍼(309)와 동일한 동작을 수행한다.

상기 존 부스팅 확인기(511)는 상기 첫 번째 존의 FCH(Frame Control Header)와 DL-MAP를 복원하여 상기 FCH내의 주파수 재사용 계수를 표시하는 사용된 서브채널 비트맵 필드(Used Subchannel Bitmap field)를 통해 상기 첫 번째 존의 부스팅 여부를 확인하고, 상기 트래픽 존의 부스팅 여부 및 존 타입은 상기 DL-MAP의 STC_zone_IE에서 확인한다.

상기 존 부스팅 확인기(511)는 상기 각 존의 부스팅 여부에 따라 상기 MUX(513)를 제어하는데 상기 존이 부스팅되지 않았으면, 상기 MUX(513)은 1을 선택하여 상기 곱셉기(515)에 제공한다. 만일, 상기 존이 부스팅되었으면, 상기 MUX(513)는 상기 존의 부스팅정도에 따른 부스팅 계수를 선택하여 상기 곱셉기(515)에 제공한다. 여기서, 상기 존의 부스팅 계수의 결정은, 상기 존의 전력이 K만큼 부스팅되었으면, 상기 부스팅 계수는

로 선택된다. 예를 들어, 전체 서브 캐리어의 1/3만 사용할 경우 상기 K는 3이므로 상기 부스팅 계수는

으로 결정된다. 여기서 상기 K는 상기 존의 주파수 재사용 계수(Frequency Reuse Factor)이다.

상술한 바와 같이 상기 도 5는 채널 추정 버퍼(509)전단에서 존의 부스팅 여부를 판단하여 상기 존의 부스팅값을 보상해 주는 것을 예를 들어 설명하였지만, 상기 채널 추정 버퍼(509)의 출력단에서 상기 존의 부스팅 여부를 판단하여 상기 존의 부스팅값을 보상해주는 경우도 동일하게 동작한다.

도 6은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 존 부스팅이 적용되는 다운링크의 채널 추정 절차를 도시하고 있다. 이하 설명은 상기 도 5에서 존의 부스팅된 값을 보 상해주는 절차를 도시하고 있다. 또한, 상기 프레임의 프리앰블 이후의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼에는 제어정보(FCH와 DL-MAP)만 위치하는 것으로 가정하며, 첫 번째 존이라 칭한다. 상기 첫 번째 존 이후 영역은 트래픽(Traffic) 정보를 포함하므로 트래픽 존이라 칭한다.

상기 도 6을 참조하면, 먼저 수신기는 601단계에서 수신신호의 프리앰블을 이용하여 채널 값을 추정한 후, 상기 수신기는 603단계로 진행하여 상기 프리앰블 이후에 전송되는 존의 파일럿을 이용하여 최소 제곱 추정을 수행하여 채널을 추정한다. 여기서, 상기 첫 번째 존의 채널 값은 상기 프리앰블의 채널 추정값을 사용하는 것으로 가정한다.

상기 파일럿을 이용하여 채널 값을 추정한 후, 상기 수신기는 605단계로 진행하여 상기 시간 영역 보간기(505)의 버퍼에 상기 추정된 채널 값을 저장한다.

이후, 상기 수신기는 607단계로 진행하여 상기 603단계에서 파일럿을 이용하여 추정된 채널값을 이용하여 시간 및 주파수 영역으로 보간을 수행한다.

상기 시간 및 주파수 영역으로 보간이 수행한 후, 상기 수신기는 609단계로 진행하여 상기 채널 추정된 존의 부스팅 여부를 판단한다. 여기서, 상기 존의 부스팅 여부는, 상기 제어정보(FCH와 DL-MAP)를 복원하여 상기 FCH내의 주파수 재사용 계수를 표시하는 사용된 서브채널 비트맵 필드(Used Subchannel Bitmap field)에서 첫 번째 존(FCH 및 DL-MAP)의 부스팅 여부를 확인하고, 상기 첫 번째 존 이후 존의 부스팅 여부 및 존 타입은 상기 DL-MAP의 STC_zone_IE에서 확인한다.

상기 존이 부스팅되지 않았으면, 상기 수신기는 613단계로 진행한다. 여기 서, 상기 존이 부스팅되지 않았으면, 상기 존 부스팅 확인기(511)의 제어를 통해 상기 MUX(513)에서 부스팅 계수가 1이 선택되므로 상기 채널 추정된 값의 변화가 없다.

만일, 상기 존이 부스팅되었으면, 상기 수신기는 611단계로 진행하여 상기 존 부스팅 확인기(511)의 제어를 통해 상기 MUX(513)에서 상기 존의 부스팅 지수에 대한 역수 즉, 부스팅 계수를 결정하여 상기 채널 추정값의 부스팅 값을 보상한 후, 상기 수신기는 상기 613단계로 진행하여 상기 채널 추정값을 버퍼에 저장한 후, 본 알고리즘을 종료한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 광대역 무선 통신시스템에서 존 부스팅된 신호를 보상하여 올바른 채널 추정을 수행함으로써, 먼저 존의 변경점에서 추정된 채널 값을 상호 공유해서 추정 성능 측면에서 채널 추정시 이득과 부스팅된 신호의 전력을 정규화 시킴으로서 채널 추정기 내부 연산에서 사용되는 최대 비트의 크기를 늘릴 필요가 없어지며, 존별 정보 공유 없이 채널 추정 측면에서는 구현이 간편해지는 이점 이 있다.

Claims (19)

1. 광대역 무선 통신시스템에서 채널 추정 장치에 있어서,

   수신신호에 포함된 제어 정보를 이용하여 프레임을 구성하는 각 영역의 부스팅 여부를 판단하고, 각 영역의 부스팅 여부에 따라 각 영역의 부스팅 계수를 결정하는 부스팅 확인기와,

   상기 각 영역의 부스팅 여부에 따라 다수 개의 부스팅 계수들 중 각 영역별로 어느 하나의 부스팅 계수를 선택하는 부스팅 계수 선택기와,

   각 영역의 채널 추정 값과 상기 부스팅 계수 선택기에서 선택한 부스팅 계수를 이용하여 각 영역의 채널 추정 값의 부스팅 값을 보상하는 곱셈기를 포함하며,

   상기 다수 개의 부스팅 계수들은, 부스팅되지 않은 영역에 적용할 부스팅 계수 및 상기 부스팅 확인기에서 결정한 부스팅 계수를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 부스팅 확인기는,

   상기 수신신호의 제어정보를 복호하여 상기 각 영역의 부스팅 여부를 판단하며,

   상기 각 영역의 주파수 재사용 계수의 역수를 부스팅 계수로 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제어정보는, FCH(Frame Control Header)와 DL(Down Link)-MAP을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 부스팅 계수 선택기는, 특정 영역이 부스팅되지 않은 경우, 1을 선택하고,

   상기 특정 영역이 부스팅된 경우, 상기 부스팅 확인기에서 결정된 부스팅 계수를 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 곱셈기는, 상기 채널 추정 값을 저장하는 채널 추정 버퍼의 입력단 또는 상기 채널 추정 버퍼의 출력단에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 광대역 무선 통신시스템에서 채널 추정 장치에 있어서,

   이전에 추정한 채널의 채널 값을 저장하는 보간 버퍼와,

   수신신호에 포함된 제어 정보를 이용하여 프레임을 구성하는 각 영역의 부스팅 여부를 판단하고, 각 영역의 부스팅 여부에 따라 각 영역의 부스팅 계수를 결정하는 부스팅 확인기와,

   상기 제어 정보를 포함하는 영역의 부스팅 여부에 따라 다수 개의 부스팅 계수들 중 상기 보간 버퍼에 저장된 채널 추정 값의 부스팅 값을 보상하기 위한 제 1 부스팅 계수를 선택하는 제 1 부스팅 계수 선택기와,

   트래픽 정보를 포함하는 영역의 부스팅 여부에 따라 다수 개의 부스팅 계수들 중 수신신호의 부스팅 값을 보상하기 위한 제 2 부스팅 계수를 선택하는 제 2 부스팅 계수 선택기를 포함하며,

   상기 다수 개의 부스팅 계수들은, 부스팅되지 않은 영역에 적용할 부스팅 계수 및 상기 부스팅 확인기에서 결정한 부스팅 계수를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 부스팅 확인기는,

   상기 수신신호의 제어정보를 복호하여 상기 각 영역의 부스팅 여부를 판단하며,

   상기 각 영역의 주파수 재사용 계수의 역수를 부스팅 계수로 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 제 1 부스팅 계수 선택기는, 상기 제어정보를 포함하는 영역이 부스팅되지 않은 경우, 1을 제 1 부스팅 계수로 선택하고,

   상기 제어정보를 포함되는 영역이 부스팅된 경우, 상기 부스팅 확인기에서 결정된 부스팅 계수를 제 1 부스팅 계수로 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 제어정보는, FCH(Frame Control Header)와 DL(Down Link)-MAP을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 6항에 있어서,

    상기 제 2 부스팅 계수 선택기는, 상기 트래픽 정보를 포함하는 영역이 부스팅되지 않은 경우, 1을 제 2 부스팅 계수로 선택하고,

    상기 트래픽 정보를 포함한 영역이 부스팅된 경우, 상기 부스팅 확인기에서 결정한 부스팅 계수를 제 2 부스팅 계수로 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 광대역 무선 통신시스템에서 채널 추정 방법에 있어서,

    수신신호에 포함된 제어 정보를 이용하여 프레임에 포함되는 다수 개의 영역들 중 특정 영역의 부스팅 여부를 판단하는 과정과,

    상기 특정영역이 부스팅된 경우, 상기 특정 영역의 주파수 재사용 계수(Frequency Reuse Factor)의 역수를 이용하여 상기 수신신호의 부스팅된 값을 보상하는 과정과,

    상기 부스팅 값이 보상된 수신신호의 파일럿을 이용하여 채널을 추정하는 과정과,

    상기 추정된 채널 값을 버퍼에 저장하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 부스팅 여부를 판단하는 과정은,

    상기 수신 신호에 포함된 제어정보를 복호하여 프레임을 구성하는 특정 영역의 부스팅 여부를 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 11항에 있어서,

    상기 제어정보는, FCH(Frame Control Header)와 DL-MAP(DownLink-MAP)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 11항에 있어서,

    상기 수신신호의 부스팅된 값을 보상하는 과정은,

    상기 수신신호를 FFT(Fast Fourier Transform) 연산하는 과정과,

    상기 FFT 연산된 수신 신호와 상기 특정 영역의 주파수 재사용 계수의 역수를 곱하여 상기 수신신호의 부스팅된 값을 보상하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 11항에 있어서,

    상기 특정 영역이 제어정보를 포함하는 경우, 상기 특정 영역의 주파수 재사용 계수의 역수를 이용하여 보간 버퍼에 저장된 부스팅된 채널 추정 값을 보상하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 광대역 무선 통신시스템에서 채널 추정 방법에 있어서,

    수신신호의 파일럿을 이용하여 채널을 추정하는 과정과,

    상기 채널 추정 값에 대한 시간 및 주파수 영역의 보간법을 수행하여 최종 채널 추정 값을 결정하는 과정과,

    상기 수신신호에 포함된 제어 정보를 이용하여 프레임에 포함되는 다수 개의 영역들 중 특정 영역의 부스팅 여부를 판단하는 과정과,

    상기 특정 영역이 부스팅된 경우, 상기 특정 영역의 주파수 재사용 계수(Frequency Reuse Factor)의 역수를 이용하여 부스팅된 상기 최종 채널 추정 값을 보상하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 부스팅 여부를 판단하는 과정은, ,

    상기 수신 신호에 포함된 제어정보를 복호하여 프레임을 구성하는 특정 영역의 부스팅 여부를 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제 16항에 있어서,

    상기 제어정보는, FCH(Frame Control Header)와 DL-MAP(DownLink-MAP)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제 16항에 있어서,

    상기 부스팅된 상기 최종 채널 추정 값을 보상하는 과정은,

    상기 특정 영역의 주파수 재사용 계수의 역수와 상기 최종 채널 추정 값을 곱하여 상기 부스팅된 상기 최종 채널 추정 값을 보상하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

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